迷走神经血容量感受器如何应对失血和体位变化

大脑通过感知身体信号来调节内部器官生理活动，维持体内平衡。在心血管系统中，特殊的感觉神经元会监测血压、血容量和血液化学成分，确保心脏输出和组织灌注正常。迷走神经和舌咽神经是心脏及周围血管的主要感觉神经，介导压力感受器反射、低氧通气反应等多种心血管反射。其中，压力感受器反射能检测动脉血压变化并实时稳定心血管输出，但心脏机械感受器的功能一直不明确。

研究人员通过小鼠实验，聚焦于体位变化时的机械信号感知。当人站立时，重力会减少静脉回心血量和流向头部的血流，若颈动脉血压持续降低（直立性低血压），可能导致头晕甚至晕厥。他们开发了小鼠倾斜台实验，发现小鼠和人类一样，有强大的反馈机制补偿重力对心血管的影响。通过手术和基因操作，排除了前庭系统的作用，发现迷走神经和舌咽神经的联合切断会消除体位变化的补偿反应，而单独切断压力感受器或迷走神经心支会导致部分反应缺失，提示存在另一种依赖PIEZO2的感觉通路。

PIEZO蛋白是机械感觉离子通道，参与触觉和内脏感觉。研究发现，在迷走神经节的PHOX2B细胞中敲除Piezo2（Vagal-ΔPiezo2）会损害重力补偿，导致直立性低血压，而敲除Piezo1不影响。解剖学研究显示，迷走神经PIEZO2神经元在心脏形成独特的“端网末梢”，且仅PIEZO2神经元消融会减少体位补偿反应，而NPY2R神经元消融无影响。

电生理记录发现，迷走神经在心动周期的心房收缩（I相）和心室收缩（II相）时会放电，这一与心跳耦合的反应在Vagal-ΔPiezo2小鼠中消失。通过改变血容量实验，发现PIEZO2神经元的放电强度随血容量变化，失血时放电减少，输液时增加，表明其能感知血容量。钙成像显示，响应血容量变化和气道拉伸的PIEZO2神经元是不同亚群。

光遗传学刺激迷走神经PIEZO2神经元会降低血压和心率。在出血模型中，Vagal-ΔPiezo2小鼠无法维持血压和心率，存活率显著降低，表明PIEZO2神经元在创伤性失血时起保护作用。

综上，迷走神经PIEZO2神经元通过监测心动周期感知血容量，启动反射补偿直立或失血时的循环变化，与压力感受器协同维持心血管稳态。